Advantages and Versatility of Fluorescence-Based Methodology to Characterize the Functionality of LDLR and Class Mutation Assignment

Familial hypercholesterolemia (FH) is a common autosomal codominant disease with a frequency of 1:500 individuals in its heterozygous form. The genetic basis of FH is most commonly mutations within the LDLR gene. Assessing the pathogenicity of LDLR variants is particularly important to give a patient a definitive diagnosis of FH. Current studies of LDLR activity ex vivo are based on the analysis of I-125-labeled lipoproteins (reference method) or fluorescent-labelled LDL. The main purpose of this study was to compare the effectiveness of these two methods to assess LDLR functionality in order to validate a functional assay to analyse LDLR mutations. LDLR activity of different variants has been studied by flow cytometry using FITC-labelled LDL and compared with studies performed previously with I-125-labeled lipoproteins. Flow cytometry results are in full agreement with the data obtained by the I-125 methodology. Additionally confocal microscopy allowed the assignment of different class mutation to the variants assayed. Use of fluorescence yielded similar results than I-125-labeled lipoproteins concerning LDLR activity determination, and also allows class mutation classification. The use of FITC-labelled LDL is easier in handling and disposal, cheaper than radioactivity and can be routinely performed by any group doing LDLR functional validations.

LDLR and PCSK9 Are Associated with the Presence of Antiphospholipid Antibodies and the Development of Thrombosis in aPLA Carriers

Introduction The identification of the genetic risk factors that could discriminate non-thrombotic from thrombotic antiphospholipid antibodies (aPLA) carriers will improve prognosis of these patients. Several human studies have shown the presence of aPLAs associated with atherosclerotic plaque, which is a known risk factor for thrombosis. Hence, in order to determine the implication of atherosclerosis in the risk of developing thrombosis in aPLA positive patients, we performed a genetic association study with 3 candidate genes, APOH, LDLR and PCSK9. Material & Methods For genetic association study we analyzed 190 aPLA carriers -100 with non-thrombotic events and 90 with thrombotic events-and 557 healthy controls. Analyses were performed by chi(2) test and were corrected by false discovery rate. To evaluate the functional implication of the newly established susceptibility loci, we performed expression analyses in 86 aPLA carrier individuals (43 with thrombotic manifestations and 43 without it) and in 45 healthy controls. Results Our results revealed significant associations after correction in SNPs located in LDLR gene with aPLA carriers and thrombotic aPLA carriers, when compared with healthy controls. The most significant association in LDLR gene was found between SNP rs129083082 and aPLA carriers in recessive model (adjusted P-value = 2.55 x 10(-3); OR = 2.18; 95% CI = 1.49-3.21). Furthermore, our work detected significant allelic association after correction between thrombotic aPLA carriers and healthy controls in SNP rs562556 located in PCSK9 gene (adjusted P-value = 1.03 x 10(-2); OR = 1.60; 95% CI = 1.24-2.06). Expression level study showed significantly decreased expression level of LDLR gene in aPLA carriers (P-value < 0.0001; 95% CI 0.16-2.10; SE 0.38-1.27) in comparison to the control group. Discussion Our work has identified LDLR gene as a new susceptibility gene associated with the development of thrombosis in aPLA carriers, describing for the first time the deregulation of LDLR expression in individuals with aPLAs. Besides, thrombotic aPLA carriers also showed significant association with PCSK9 gene, a regulator of LDLR plasma levels. These results highlight the importance of atherosclerotic processes in the development of thrombosis in patients with aPLA.

调节LDLR及VCAM-1基因表达的微生物代谢产物的研究

为了筛选对靶基因LDLR和VCAM-1的表达具有调节作用的生物活性物质，建立了两个基于重组人细胞系的高通量的筛选模型，使用荧光素酶在96-孔版上来筛选对上述靶基因的表达具有调节作用的微生物代谢产物。模型之一是来自于人肝HepG2细胞系的重组L39细胞，用于筛选增加LDLR报告基因表达的生物活性物质，以期发现新的具有降胆固醇作用的药物。筛选之二为来源于细胞系ECV304的重组细胞株Nl-14,用于筛选抑制VCAM-1基因表达的活性物质，以期发现治疗风湿性关节炎等免疫性疾病治疗的药物。上述筛选系统均是稳定转染的细胞系，分别含有与荧光素酶报告基因相融合的LDLR或VCAM-1基因的转录调节元件。通过对6300株微生物的总计12600个样品的筛选，共发现和分离了17个活性化合物并进行了结构解析。其中两个被命名为Cladospolede D和Zelkovamycin的化合物被确定为新的化合物。由真菌 FO-6605的发酵液提取得到的一个化合物对LDLR报告基因的表达具有很强的上调作用，其SC200为1 Onmol/L a使用荧光标记的LDL检测到该化合物对于HepG2细胞膜上LDLR具有剂量依赖的增强作用。由真菌FO-5897的发酵液中分离到了一个已知的化合物Ascofuranone，该化合物曾经被报道具有降血脂抗肿瘤的活性。值得注意的是我们首次发现了该化合物同时具有抑制 VCAM-1报告基因表达和增强LDLR报告基因表达的作用，该发现有可能会对其降血脂作用的深入研究提供帮助。由海洋真菌FT-0012产生的化合物Cladospolede D为一个12-员环的大环内酷类的化合物，该化合物对两个测活系统均显示出无选择性的抑制作用形态学研究显示该真菌属于Cladosporiun属。另外一个由土壤放线菌K96-670产生的新化合物为一个环八肤类的化合物，经~1H~1-H COSY,~(13)C-H COSY,~(13)C-~1H HMQC, ~(15)N-~1H HMQC,~(15)-~1N HHMBC等波谱学研究得知该化合物的分子结构中含有六个非普通的氨基酸和两个普通氨基酸。该化合物对VCAM-I报告基因的表达显示出非常好的选择性的抑制活性，其IC50值为9.5ug/ml.形态学的研究表明该菌株属于链霉菌属。 在筛选过程中从来源于云南省西双版纳的土壤中分离到了一株编号为YIM1272的放线菌，经包括形态学、生理一生化和16S rDNA在内的分类学研究，确定该菌株为链霉菌属的一个新种，被命名为佩版纳链霉菌，(Streptomyces.bannaensis．sp.nov）。

Ascofuranone增加HepG2细胞LDLR报告基因表达的生物活性的研究

以控制LDLR基因表达的调控元件SRE为靶位点 ,使用含有荧光素酶报告基因的转染人肝细胞系HepG2筛选模型高通量筛选微生物来源的能够增加低密度脂蛋白受体 (LDLR)基因表达的具有潜在的降胆固醇作用的生物活性物质。在筛选过程中 ,通过对一株真菌产生的化合物ascofuranone的研究发现该化合物对测活用细胞株的LDLR荧光素酶报告基因的表达有中等强度的激活作用 ,其SC150 为 40 .4μmol/L。Ascofuranone激活LDLR基因表达这一新的生物活性的发现为深入研究该化合物的降血脂作用提供了新的重要启示

A novel single base deletion in the LDLR gene (211delG):Effect on serum lipid profiles and the influence of other genetic polymorphisms in the ACE, APOE and APOB genes

A single base deletion (211delG) in the low density lipoprotein receptor (LDLR) gene was shown to cause familial hypercholesterolaemia (FH) in a large family from Northern Ireland. Twenty-four of 52 family members tested had this mutation, 13 of which were newly diagnosed. Mutation-positive individuals had significantly higher mean total-cholesterol (TC) and LDL-cholesterol (LDL-C) than those without 211delG. LDL-C was a more accurate indicator of disease status than TC, When TC levels alone were considered, in individuals over 16 years, a false negative rate (TC <7.5 mmol/l) of 40% was found; however, this fell to 13% based on inclusion of LDL-C levels. Individuals with coronary artery disease (CAD) had significantly higher TC levels than those without CAD and tended to have tendinous xanthomas (TX) and corneal arcus (CA). Genetic polymorphisms in the angiotensin converting enzyme (ACE) and apolipoprotein (ape) B genes did not appear to be associated with lipid levels or with the clinical severity of the disease; however, the apo E e4 allele did show a lipid-raising effect in individuals with the mutation.

A Variant in LDLR is Associated with Abdominal Aortic Aneurysm

Background—Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a common cardiovascular disease among older people and demonstrates significant heritability. In contrast to similar complex diseases, relatively few genetic associations with AAA have been confirmed. We reanalysed our genome-wide study and carried through to replication suggestive discovery associations at a lower level of significance.

Methods and Results—A genome-wide association study was conducted using 1,830 cases from the UK, New Zealand and Australia with infra-renal aorta diameter =30mm or ruptured AAA and 5,435 unscreened controls from the 1958 Birth Cohort and National Blood Service cohort from the Wellcome Trust Case Control Consortium. Eight suggestive associations with P<1x10-4 were carried through to in silico replication in 1,292 AAA cases and 30,503 controls. One SNP associated with P<0.05 after Bonferroni correction in the in silico study underwent further replication (706 AAA cases and 1,063 controls from the UK, 507 AAA cases and 199 controls from Denmark and 885 AAA cases and 1,000 controls from New Zealand). Low density lipoprotein receptor (LDLR) rs6511720 A, was significantly associated overall and in three of five individual replication studies. The full study showed an association that reached genome-wide significance (odds ratio 0.76; 95% confidence interval 0.70 to 0.83; P=2.08x10-10).

Conclusions—LDLR rs6511720 is associated with abdominal aortic aneurysm. This finding is consistent with established effects of this variant on coronary artery disease. Shared aetiological pathways with other cardiovascular diseases may present novel opportunities for preventative and therapeutic strategies for AAA.

Dégradation des membres de la famille du LDLR par la convertase PCSK9 : troisième locus de l'hypercholestérolémie familiale

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont les principales causes de mortalité et de morbidité à travers le monde. En Amérique du Nord, on estime à 90 millions le nombre d’individus ayant une ou plusieurs MCV, à près de 1 million le nombre de décès reliés par année et à 525 milliards de dollars les coûts directs et indirects en 2010. En collaboration avec l’équipe du Dre. Boileau, notre laboratoire a récemment identifié, le troisième locus impliqué dans l’hypercholestérolémie familiale. Une étude publiée dans le New Engl J Med a révélé que l’absence de la convertase PCSK9 réduit de 88% le risque de MCV, corrélé à une forte réduction du taux de cholestérol plasmatique (LDL-C). Il fut démontré que PCSK9 lie directement le récepteur aux lipoprotéines de faible densité (LDLR) et, par un mécanisme méconnu, favorise sa dégradation dans les endosomes/lysosomes provoquant ainsi une accumulation des particules LDL-C dans le plasma. Dans cet ouvrage, nous nous sommes intéressés à trois aspects bien distincts : [1] Quels sont les cibles de PCSK9 ? [2] Quelle voie du trafic cellulaire est impliquée dans la dégradation du LDLR par PCSK9 ? [3] Comment peut-on inhiber la fonction de PCSK9 ? [1] Nous avons démontré que PCSK9 induit la dégradation du LDLR de même que les récepteurs ApoER2 et VLDLR. Ces deux membres de la famille du LDLR (fortes homologies) sont impliqués notamment dans le métabolisme des lipides et de la mise en place de structures neuronales. De plus, nous avons remarqué que la présence de ces récepteurs favorise l’attachement cellulaire de PCSK9 et ce, indépendamment de la présence du LDLR. Cette étude a ouvert pour la première fois le spectre d’action de PCSK9 sur d’autres protéines membranaires. [2] PCSK9 étant une protéine de la voie sécrétoire, nous avons ensuite évalué l’apport des différentes voies du trafic cellulaire, soit extra- ou intracellulaire, impliquées dans la dégradation du LDLR. À l’aide de milieux conditionnées dérivés d’hépatocytes primaires, nous avons d’abord démontré que le niveau extracellulaire de PCSK9 endogène n’a pas une grande influence sur la dégradation intracellulaire du LDLR, lorsqu’incubés sur des hépatocytes provenant de souris déficientes en PCSK9 (Pcsk9-/-). Par analyses de tri cellulaire (FACS), nous avons ensuite remarqué que la surexpression de PCSK9 diminue localement les niveaux de LDLR avec peu d’effet sur les cellules voisines. Lorsque nous avons bloqué l’endocytose du LDLR dans les cellules HepG2 (lignée de cellules hépatiques pour l’étude endogène de PCSK9), nous n’avons dénoté aucun changement des niveaux protéiques du récepteur. Par contre, nous avons pu démontrer que PCSK9 favorise la dégradation du LDLR par l’intermédiaire d’une voie intracellulaire. En effet l’interruption du trafic vésiculaire entre le réseau trans-Golgien (RTG) et les endosomes (interférence à l’ARN contre les chaînes légères de clathrine ; siCLCs) prévient la dégradation du LDLR de manière PCSK9-dépendante. [3] Par immunobuvardage d’affinité, nous avons identifié que la protéine Annexine A2 (AnxA2) interagit spécifiquement avec le domaine C-terminal de PCSK9, important pour son action sur le LDLR. Plus spécifiquement, nous avons cartographié le domaine R1 (acides aminés 34 à 108) comme étant responsable de l’interaction PCSK9AnxA2 qui, jusqu’à présent, n’avait aucune fonction propre. Finalement, nous avons démontré que l’ajout d’AnxA2 prévient la dégradation du LDLR induite par PCSK9. En somme, nos travaux ont pu identifier que d’autres membres de la famille du LDLR, soit ApoER2 et VLDLR, sont sensibles à la présence de PCSK9. De plus, nous avons mis en évidence que l’intégrité du trafic intracellulaire est critique à l’action de PCSK9 sur le LDLR et ce, de manière endogène. Finalement, nous avons identifié l’Annexine A2 comme unique inhibiteur naturel pouvant interférer avec la dégradation du LDLR par PCSK9. Il est indéniable que PCSK9 soit une cible de premier choix pour contrer l’hypercholestérolémie afin de prévenir le développement de MCV. Cet ouvrage apporte donc des apports considérables dans notre compréhension des voies cellulaires impliquées, des cibles affectées et ouvre directement la porte à une approche thérapeutique à fort potentiel.

Étude du trafic cellulaire de la convertase de proprotéine PCSK9 responsable de la dégradation du récepteur des lipoprotéines de faible densité (LDLR)

Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la principale cause de mortalité dans les pays industrialisés. L'hypercholestérolémie constitue un facteur de risque majeur pour les MCV. Elle est caractérisée par des niveaux élevés de lipoprotéines de faible densité (LDL, aussi appelé “mauvais cholestérol”). La présence prolongée de haut niveaux de LDL dans la circulation augmente le risque de formation de plaques athérosclérotiques, ce qui peut conduire à l'obstruction des artères et l'infarctus du myocarde. Le LDL est normalement extrait du sang par sa liaison au récepteur du LDL (LDLR) qui est responsable de son endocytose dans les hépatocytes. Des études génétiques humaines ont identifié PCSK9 (proprotein convertase subtilisin/kexin type 9) comme le troisième locus responsable de l'hypercholestérolémie autosomique dominante après le LDLR et son ligand l’apolipoprotéine B-100. PCSK9 interagit avec le LDLR et induit sa dégradation, augmentant ainsi les niveaux plasmatiques de LDL. Les mutations gain de fonction (GF) de PCSK9 sont associées à des niveaux plasmatiques élevés de LDL et à l'apparition précoce des MCV, alors que les mutations perte de fonction (PF) de PCSK9 diminuent le risque de MCV jusqu’à ~ 88% grâce à une réduction du LDL circulant. De ce fait, PCSK9 constitue une cible pharmacologique importante pour réduire le risque de MCV. PCSK9 lie le LDLR à la surface cellulaire et/ou dans l'appareil de Golgi des hépatocytes et provoque sa dégradation dans les lysosomes par un mécanisme encore mal compris. Le but de cette étude est de déterminer pourquoi certaines mutations humaines de PCSK9 sont incapables de dégrader le LDLR tandis que d'autres augmentent sa dégradation dans les lysosomes. Plusieurs mutations GF et PF de PCSK9 ont été fusionnées à la protéine fluorecente mCherry dans le but d'étudier leur mobilité moléculaire dans les cellules hépatiques vivantes. Nos analyses quantitatives de recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) ont montré que les mutations GF (S127R et D129G) avaient une mobilité protéique plus élevée (> 35% par rapport au WT) dans le réseau trans- Golgien. En outre, nos analyses quantitatives de recouvrement de fluorescence inverse après photoblanchiment (iFRAP) ont montré que les mutations PF de PCSK9 (R46L) avaient une mobilité protéique plus lente (<22% par rapport au WT) et une fraction mobile beaucoup plus petite (<40% par rapport au WT). Par ailleurs, nos analyses de microscopie confocale et électronique démontrent pour la toute première fois que PCSK9 est localisée et concentrée dans le TGN des hépatocytes humains via son domaine Cterminal (CHRD) qui est essentiel à la dégradation du LDLR. De plus, nos analyses sur des cellules vivantes démontrent pour la première fois que le CHRD n'est pas nécessaire à l'internalisation de PCSK9. Ces résultats apportent de nouveaux éléments importants sur le mécanisme d'action de PCSK9 et pourront contribuer ultimement au développement d'inhibiteurs de la dégradation du LDLR induite par PCSK9.

Omega-6 polyunsaturated fatty acids prevent atherosclerosis development in LDLr-KO mice, in spite of displaying a pro-inflammatory profile similar to trans fatty acids

The development of atherosclerosis and the inflammatory response were investigated in LDLr-KO mice on three high-fat diets (40% energy as fat) for 16 weeks: trans (TRANS), saturated (SAFA) or omega-6 polyunsaturated (PUFA) fats. The following parameters were measured: plasma lipids, aortic root total cholesterol (TC), lesion area (Oil Red-O), ABCA1 content and macrophage infiltration (immunohistochemistry), collagen content (Picrosirius-red) and co-localization of ABCA1 and macrophage (confocal microscopy) besides the plasma inflammatory markers (IL-6, TNF-alpha) and the macrophage inflammatory response to lipopolysaccharide from Escherichia coli (LPS). As expected, plasma TC and TG concentrations were lower on the PUFA diet than on TRANS or SAFA diets. Aortic intima macrophage infiltration, ABCA1 content, and lesion area on PUFA group were lower compared to TRANS and SAFA groups. Macrophages and ABCA1 markers did not co-localize in the atherosclerotic plaque, suggesting that different cell types were responsible for the ABCA1 expression in plaques. Compared to PUFA, TRANS and SAFA presented higher collagen content and necrotic cores in atherosclerotic plaques. In the artery wall, TC was lower on PUFA compared to TRANS group; free cholesterol was lower on PUFA compared to TRANS and SAFA; cholesteryl ester concentration did not vary amongst the groups. Plasma TNF-alpha concentration on PUFA and TRANS-fed mice was higher compared to SAFA. No difference was observed in IL-6 concentration amongst groups. Regarding the macrophage inflammatory response to LPS, TRANS and PUFA presented higher culture medium concentrations of IL-6 and TNF-alpha as compared to SAFA. The PUFA group showed the lowest amount of the anti-inflammatory marker IL-10 compared to TRANS and SAFA groups. In conclusion, PUFA intake prevented atherogenesis, even in a pro-inflammatory condition. (c) 2012 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Effect of Echium oil compared with marine oils on lipid profile and inhibition of hepatic steatosis in LDLr knockout mice

Abstract Background In an effort to identify new alternatives for long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids (LC n-3 PUFA) supplementation, the effect of three sources of omega 3 fatty acids (algae, fish and Echium oils) on lipid profile and inflammation biomarkers was evaluated in LDL receptor knockout mice. Methods The animals received a high fat diet and were supplemented by gavage with an emulsion containing water (CON), docosahexaenoic acid (DHA, 42.89%) from algae oil (ALG), eicosapentaenoic acid (EPA, 19.97%) plus DHA (11.51%) from fish oil (FIS), and alpha-linolenic acid (ALA, 26.75%) plus stearidonic acid (SDA, 11.13%) from Echium oil (ECH) for 4 weeks. Results Animals supplemented with Echium oil presented lower cholesterol total and triacylglycerol concentrations than control group (CON) and lower VLDL than all of the other groups, constituting the best lipoprotein profile observed in our study. Moreover, the Echium oil attenuated the hepatic steatosis caused by the high fat diet. However, in contrast to the marine oils, Echium oil did not affect the levels of transcription factors involved in lipid metabolism, such as Peroxisome Proliferator Activated Receptor α (PPAR α) and Liver X Receptor α (LXR α), suggesting that it exerts its beneficial effects by a mechanism other than those observed to EPA and DHA. Echium oil also reduced N-6/N-3 FA ratio in hepatic tissue, which can have been responsible for the attenuation of steatosis hepatic observed in ECH group. None of the supplemented oils reduced the inflammation biomarkers. Conclusion Our results suggest that Echium oil represents an alternative as natural ingredient to be applied in functional foods to reduce cardiovascular disease risk factors.

Localization of atherosclerosis susceptibility loci to chromosomes 4 and 6 using the Ldlr knockout mouse model

Atherosclerosis is a complex disease resulting from the interaction of multiple genes. We have used the Ldlr knockout mouse model in an interspecific genetic cross to map atherosclerosis susceptibility loci. A total of 174 (MOLF/Ei × B6.129S7-Ldlrtm1Her) × C57BL/6J-Ldlrtm1Her backcross mice, homozygous for the Ldlr null allele, were fed a Western-type diet for 3 months and then killed for quantification of aortic lesions. A genome scan was carried out by using DNA pools and microsatellite markers spaced at ≈18-centimorgan intervals. Quantitative trait locus analysis of individual backcross mice confirmed linkages to chromosomes 4 (Athsq1, logarithm of odds = 6.2) and 6 (Athsq2, logarithm of odds = 6.7). Athsq1 affected lesions in females only whereas Athsq2 affected both sexes. Among females, the loci accounted for ≈50% of the total variance of lesion area. The susceptible allele at Athsq1 was derived from the MOLF/Ei genome whereas the susceptible allele at Athsq2 was derived from C57BL/6J. Inheritance of susceptible alleles at both loci conferred a 2-fold difference in lesion area, suggesting an additive effect of Athsq1 and Athsq2. No associations were observed between the quantitative trait loci and levels of plasma total cholesterol, high density lipoprotein cholesterol, non-high density lipoprotein cholesterol, insulin, or body weight. We provide strong evidence for complex inheritance of atherosclerosis in mice with elevated plasma low density lipoprotein cholesterol and show a major influence of nonlipoprotein-related factors on disease susceptibility. Athsq1 and Athsq2 represent candidate susceptibility loci for human atherosclerosis, most likely residing on chromosomes 1p36–32 and 12p13–12, respectively.

Functionally characterization of the most common LDLR missense alterations found in Portuguese FH patients

Aims: Mutations in the LDLR gene are the major cause of familial hypercholesterolaemia (FH), which results in defective catabolism of LDL leading to premature coronary heart disease. Presently, more than 1700 different mutations in the LDLR gene have been described as causing FH but the majority of them remain without functional characterization. In the Portuguese Familial Hypercholesterolemia Study (PFHS), 123 LDLR alterations were found in 243 index patients and their relatives up to date. Until now, 70 of these alterations already have a final classification of pathogenic and 15 have been proved by in vitro studies to be non-pathogenic. The aim of the present work is to functionally characterize 16 LDLR missense alterations found in Portuguese FH patients and worldwide.

Élucidation et identification des différents interacteurs impliqués dans le mécanisme de régulation du LDLR par la protéine PCSK9

Résumé : Les maladies cardiovasculaires représentent la principale cause de mortalité mondiale, soit le tiers des décès annuels selon l’Organisation mondiale de la Santé. L’hypercholestérolémie, caractérisée par une élévation des niveaux plasmatiques de lipoprotéines de faible densité (LDL), est l’un des facteurs de risque majeur pour les maladies cardiovasculaires. La proprotéine convertase subtilisine/kexine type 9 (PCSK9) joue un rôle essentiel dans l’homéostasie du cholestérol sanguin par la régulation des niveaux protéiques du récepteur LDL (LDLR). PCSK9 est capable de se lier au LDLR et favorise l’internalisation et la dégradation du récepteur dans les lysosomes. L’inhibition de PCSK9 s’avère une cible thérapeutique validée pour le traitement de l’hypercholestérolémie et la prévention des maladies cardiovasculaires. Par contre, plusieurs mécanismes responsables de la régulation et la dégradation du complexe PCSK9-LDLR n’ont pas encore été complètement caractérisés comme la régulation par la protéine annexin A2 (AnxA2), un inhibiteur endogène de PCSK9. De plus, plusieurs évidences suggèrent la présence d’une ou plusieurs protéines, encore inconnues, impliquées dans le mécanisme d’action de PCSK9. Celles-ci pourraient réguler l’internalisation et le transport du complexe PCSK9-LDLR vers les lysosomes. Les objectifs de cette thèse sont de mieux définir le rôle et l’impact de l’AnxA2 sur la protéine PCSK9 en plus d’identifier de nouveaux partenaires d’interactions de PCSK9 pour mieux caractériser son mécanisme d’action sur la régulation des niveaux de LDLR. Nous avons démontré que l’inhibition de PCSK9 par l’AnxA2 extracellulaire s’effectue via sa liaison aux domaines M1+M2 de la région C-terminale de PCSK9 et nous avons mis en évidence les premières preuves d’un contrôle intracellulaire de l’AnxA2 sur la traduction de l’ARNm de PCSK9. Nos résultats révèlent une liaison de l’AnxA2 à l’ARN messager de PCSK9 qui cause une répression traductionnelle. Nous avons également identifié la protéine glypican-3 (GPC3) comme un nouveau partenaire d’interaction extracellulaire avec le PCSK9 et intracellulaire avec le complexe PCSK9-LDLR dans le réticulum endoplasmique des cellules HepG2 et Huh7. Nos études démontrent que GPC3 réduit l’activité extracellulaire de PCSK9 en agissant comme un compétiteur du LDLR pour la liaison avec PCSK9. Une meilleure compréhension des mécanismes de régulation et de dégradation du complexe PCKS9-LDLR permettra de mieux évaluer l’impact et l’efficacité des inhibiteurs de la protéine PCSK9.

Investigation of the low-density lipoprotein receptor gene and cholesterol as a risk factor for migraine

The Low-Density Lipoprotein Receptor (LDLR) gene is a cell surface receptor that plays an important role in cholesterol homeostasis. We investigated the (TA)n polymorphism in exon 18 of the LDLR gene on chromosome 19p13.2 performing an association analysis in 244 typical migraine-affected patients, 151 suffering from migraine with aura (MA), 96 with migraine without aura (MO) and 244 unaffected controls. The populations consisted of Caucasians only, and controls were age- and sex-matched. The results showed no significant difference between groups for allele frequency distributions of the (TA)n polymorphism even after separation of the migraine-affected individuals into subgroups of MA and MO affected patients. This is in contradiction to Mochi et al. who found a positive association of this variant with MO. Our study discusses possible differences between the two studies and extends this research by investigating circulating cholesterol levels in a migraine-affected population.